乙酸乙酯皂化反应实验报告.pdfVIP

实验八乙酸乙酯皂化反应动力学研究 李梦俏P 中国科学技术大学少年班学院理科实验班材料物理专业 230026，金寨路96 号，合肥mq123@mail.ustc.edu.cn 摘要 化学反应动力学的研究是化学领域的一项重要工作，测定化学反应的动力学常数的方法有很多，但 是简便易行的很少。为研究乙酸乙酯的动力学问题，本实验采用测量电导率的方法，间接求出化学反应的 速率常数和活化能。此方法操作简单，可行性高且有着较高的精确度。 关键词 速率常数 乙酸乙酯 皂化反应 电导法 活化能 ABSTRACT ： It is important to study kinetics in reactions in Chemistry. There are many complicated methods to determine kinetics constant. They measured the electric conductivity of ethyl acetate saponification reaction system by conductivity method and calculated rate constant of the reaction. This kind of method is easy to handle, and it’s much more accurate. KEY WORDS: Rate constant Ethyl acetate saponification reaction Conductance method Activation energy 引言 化学反应动力学是研究化学反应过程的速率和反应机理的物理化学分支 学科，它的基本任务是研究化学反应速率和反应历程。相关问题的研究有助于工 业优化。而皂化反应是碱催化下的酯水解反应，可以得到高级脂肪酸盐和甘油， 是制造肥皂过程中的重要步骤。因此，对皂化反应的研究有着重要的意义。实验 用电导率仪测量乙酸乙酯皂化反应电导率，计算求得反应物浓度变化情况，从而 测得反应的化学反应速度常数及活化能。 实验部分 一、实验原理： 乙酸乙酯皂化反应方程式为： CH COOC H ＋Na＋＋OH－ ══ CH COO－＋Na＋＋C H OH 3 2 5 3 2 5 在反应过程中，各物质的浓度随时间而改变（注：Na＋离子在反应前后浓度不变）。若乙 酸乙酯的初始浓度为a，氢氧化钠的初始浓度为b，当时间为t 时，各生成物的浓度均为x ， 此时刻的反应速度为： dx  k(a  x)(b  x) (10－1) dt k 为反应的速率常数，将上式积分可得： 1 b(a  x) kt  ln (10－2) a b a(b  x) dx 若初始浓度a=b，9 －(1)式变为 k (a  x )2 ，积分得： dt x kt (10－3) a(a  x ) 不同时刻各物质的浓度可用化学分析法测出，例如分析反应中的OH－浓度，也可用物理 法测量溶液的电导而求得。在本实验中我们采用后一种方法，即用电导法来测定。 电导是导体导电能力的量度，金属的导电是依靠自由电子在电场中运动来实现的，而电 解质溶液的导电是正、负离子向阳极、阴极迁移的结果，电导